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芯片这件事,欧盟这次真急了!

2021-09-18 10:01:44    来源:中国电子报、电子信息产业网 张心怡

9月15日,欧盟委员会宣布了一项新的芯片法案,旨在创建包含芯片制造在内的最先进的芯片生态系统,以确保欧盟的半导体供应安全,并为突破性的欧洲技术开拓新市场。这是欧盟剑指2nm制程,高调宣布发展先进和可持续半导体后,再次出台相关法案支持先进半导体的发展。向来以“小而美”的国家和产业著称的欧盟,正以前所未有的紧迫性向先进制程进击。

剑指2nm先进制程

对先进制程的追求,是欧盟近一年以来一系列芯片支持法案的关键词。2020年12月,欧盟17个国家签署了《欧洲处理器和半导体科技计划联合声明》,宣布将在未来两三年内投入1450亿欧元(约合人民币1.2万亿元),以推动欧盟各国联合研究及投资先进处理器及其他半导体技术。今年3月,欧盟正式发布《2030数字指南针:数字十年的欧洲方式》,提出到2030年,欧洲先进和可持续半导体的生产总值至少占全球生产总值的20%,较2020年提升一倍,制程瞄准2nm,能效达到今天的10倍。

本次宣布的芯片法案,依然表露出欧盟对发展先进半导体的急迫感。

欧盟委员会主席乌尔苏拉·冯德莱恩在欧洲议会的施政演讲中表示,新的欧洲芯片法案旨在创建包含芯片制造在内的最先进的芯片生态,这将确保欧盟的半导体供应安全,并为突破性的欧洲技术开拓新市场。

据欧盟行业专员蒂埃里·布雷顿介绍,该芯片法案包含三个部分:一是制定半导体研究战略,结合比利时IMEC、法国 LETI/CEA 和德国 Fraunhofer 等机构所做的工作,将研究目标推向新的水平。二是提高欧洲芯片制造能力,确保设计、生产、包装、设备等产业链环节及晶圆厂商等供应商的弹性,支持欧洲“巨型晶圆厂”的发展,使芯片工厂能够量产2nm 及以下制程的先进半导体和高能效半导体。三是为国际合作和伙伴关系制定框架,使供应链多样化,以减少对单个国家或地区的过度依赖。

“最先进芯片制程的竞赛是关于技术和行业领先地位的竞赛。”布雷顿强调。

“先进”基因为何缺位

欧洲是早期发展半导体的地区之一,在模拟IC、功率半导体、汽车半导体领域形成了优势领地,并以ASML、ARM等在特定市场具备垄断优势的“小而美”企业著称。

但是,在高度依赖制程工艺的逻辑IC方面,欧洲半导体却鲜有建树。企业的技术路线,往往与当地的产业底蕴有着莫大的关联。“从欧洲主力半导体企业的发展历程来看,恩智浦是从飞利浦拆分出来的,英飞凌是西门子拆分出来的,所以其聚焦的业务和欧洲大型电子厂商一脉相承,几乎都聚焦汽车、工业、医疗等行业。”Gartner研究副总裁盛陵海向《中国电子报》记者表示。

而下游市场的需求,进一步框定了上游企业的发展动力。先进半导体的市场需求主要来自消费电子和先进计算,而欧洲的消费电子市场并不发达。

“全球前十大半导体企业中,9家都是以消费电子芯片设计、制造、IDM为主的企业,例如三星、英特尔、台积电、海力士、美光、高通、博通、英伟达、联发科等,仅TI一家IDM企业例外,但其芯片也被广泛应用在汽车、工业、消费电子等领域。可见消费电子的市场规模之大。而欧洲半导体产业在消费电子领域可谓是一片黯淡。全球7大手机终端厂商无一家来自欧洲,因此在缺少终端牵引的情况下,欧洲先进半导体发展缓慢。”芯谋研究高级分析师张彬磊向《中国电子报》记者指出。

在经营模式上,欧盟半导体企业以IDM为主,也限制了在先进半导体领域的发展。“欧洲半导体基本都是IDM,在汽车等进入门槛比较高的市场,IDM优势显著。但在更新换代比较快的先进工艺领域,代工厂比IDM更有优势。”盛陵海说。

胜算几何?

尽管面临种种不利因素,欧盟发展先进制造也并非白手起家,比利时的IMEC正是全球最先进的半导体研发中心,与全球顶尖的代工厂商都保持着合作关系。同时,欧盟也在资金和高校资源上具备优势。

张彬磊表示,欧盟发展先进半导体产业,需要满足四个条件。

一是大规模的市场需求。欧洲拥有约7.5亿人口,是全球最富饶的区域大联盟,应充分开拓市场空间。

二是培养消费电子领域的终端巨头。消费电子领域曾经的“巨无霸”诺基亚正是来自欧洲,在4G兴起以后迅速陨落,一方面可以看出欧洲在终端方面具有良好的基础和经验,另一方面也说明欧洲企业在产业升级时存在应对缓慢的问题。欧洲可以吸取经验,大胆引入欧洲以外的企业和企业家来培育下一个“诺基亚”,带动芯片产业发展。

三是坚持以设计业为主的扶持计划。芯片设计业是半导体产业的核心环节,毛利相对较高,而欧洲高校人才众多,如果能够以终端为牵引,将获得广阔的发展空间。

四是整合产业链资源加强国际合作。只有整合全球产业链资源,才能够在迭代速度、产品性能、产品价格等方面保持竞争力,否则既会摊高成本也会影响迭代速度和产品性能,从而失去竞争力和市场。

对于攻克难度最高的先进制程,尤其是2nm芯片制造,欧盟正在积极引入代工巨头形成助力。媒体援引一位法国官员的说法,台积电和三星有可能参与欧盟发展10nm以下先进制程的计划。随后,围绕其2nm计划,欧盟委员会与英特尔CEO Pat Gelsinger、台积电欧洲总裁Maria Merced举行了会谈。据悉,台积电正就是否在德国设厂进行评估。英特尔计划在欧洲设立两家芯片工厂,并计划未来十年在欧洲建造8座大型晶圆厂,总投资高达800亿欧元。

“欧洲半导体在人才、技术、资金等方面有一定的优势,但是欧洲在先进半导体制造技术方面积累太少,在先进制程高度垄断的环境下,很难突破。目前,10nm以下工艺的玩家越来越少,晶圆制造企业仅有台积电、三星和英特尔技术可以支持,到了5nm,仅有三星和台积电两家企业。欧洲发展2nm以下制程工艺,难度很大,需要依靠三星和台积电在欧洲建设工厂。” 赛迪顾问集成电路产业研究中心高级分析师向记者指出。

但是,仅仅引入代工厂,并不能解决根本问题。盛陵海指出,要吸引代工企业,必须具备相应的客户基础。在新能源汽车逐步崛起的当下,传统汽车产业会受到进一步的冲击。如果欧盟继续依靠传统产业,将限制其先进半导体产业的发展。

不难看出,欧盟要发展先进半导体技术,不仅需要各类资源要素的投入,更需要市场需求的培育和产业底蕴的重塑。这是欧盟半导体产业的大变局,同时,也将促使欧盟数字产业甚至经济格局“脱胎换骨”。


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